一種硝化棉生產(chǎn)過程中硝煙的回收裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及硝化棉生產(chǎn)廢氣處理領(lǐng)域，尤其涉及一種硝化棉生產(chǎn)過程中硝煙的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]纖維素硝酸酯，俗稱硝化棉或硝化纖維，是纖維素與硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物，分子式是C6H702(0N02)a(0H)3 an，其中a為酯化度，η為聚合度。硝化棉最初用于軍用領(lǐng)域，是制造發(fā)射藥、導(dǎo)彈、火箭推進(jìn)劑的重要原料；隨著科技的發(fā)展，硝化棉的應(yīng)用范圍不再局限于軍用產(chǎn)品上，而且體現(xiàn)在日常生活的方方面面，如汽車車漆、固體酒精以及電子產(chǎn)品粘接劑等。
[0003]目前硝化棉的制備過程主要如下:精制棉與混酸發(fā)生硝化反應(yīng)生成酸性硝化棉，經(jīng)過離心進(jìn)行驅(qū)酸，再用稀硝酸與水對(duì)其洗滌，然后對(duì)產(chǎn)品的不安定性進(jìn)行處理，之后進(jìn)行切割，通過精洗進(jìn)行混批，對(duì)混批硝化棉除渣除鐵，進(jìn)而將其濃縮，最后經(jīng)過活塞推料離心機(jī)脫水后包裝。由于硝酸屬于易揮發(fā)物質(zhì)，在混酸配制過程、硝化反應(yīng)過程、離心驅(qū)酸過程以及煮洗過程中都會(huì)產(chǎn)生氮氧化物氣體，即硝煙。若直接排放到大氣中造成污染和浪費(fèi)，對(duì)人體造成危害，因此必須要回收處理。
[0004]硝煙的處理方法按吸附劑的種類可以分為:水吸收法、酸吸收法、堿吸收法、氧化物吸收法等。申請(qǐng)?zhí)枮?01210512696.7的中國(guó)專利公開了一種氮氧化物廢氣的處理方法，該方法包括酸洗單元、水洗單元及堿洗單元，通過逐級(jí)吸收以達(dá)到廢氣排放達(dá)標(biāo)；但在堿洗單元會(huì)產(chǎn)生工業(yè)廢鹽，造成二次污染及硝酸回收率低；因硝化棉生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的硝煙量大，因而生成的稀硝酸量大，用該方法得到的稀硝酸濃度低，硝酸用戶單一，外賣困難，影響硝煙回收的正常運(yùn)行，且降低硝化棉生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種硝化棉生產(chǎn)過程中硝煙的回收裝置及方法，可以免用堿吸收劑，同時(shí)生產(chǎn)兩種濃度的硝酸，確保硝煙回收系統(tǒng)正常運(yùn)行。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種硝化棉生產(chǎn)過程中硝煙的回收裝置，所述硝化棉生產(chǎn)過程中硝煙的回收裝置包括:第一吸收單元、第二吸收單元、第三吸收單元、抽風(fēng)機(jī)及第一比重計(jì)、第二比重計(jì)；所述第一吸收單元包括吸收劑為水的吸收塔；所述第二吸收單元包括至少兩個(gè)串聯(lián)的吸收劑為水的吸收塔，設(shè)置在第一吸收單元后工位并與其串聯(lián)；所述第三吸收單元包括至少一個(gè)吸收劑為尿素、雙氧水混合溶液的吸收塔，設(shè)置在第二吸收單元后工位并與其串聯(lián)；
[0007]所述第一吸收單元、第二吸收單元及第三吸收單元的每個(gè)吸收塔底部設(shè)有硝煙進(jìn)口、第一進(jìn)液口、第一出液口及第二出液口，每個(gè)吸收塔頂部設(shè)有硝煙排出口、第二進(jìn)液口，所述每個(gè)吸收塔頂部硝煙排出口與后一個(gè)吸收塔底部硝煙進(jìn)口通過管道連接，每一吸收塔底部的第一出液口與前一吸收塔底部的第一進(jìn)液口通過管道連接，所述管道上設(shè)有閥門；第三吸收單元的吸收塔頂部硝煙排出口為尾氣排放口 ；每一個(gè)吸收塔設(shè)置一循環(huán)栗，循環(huán)栗進(jìn)口與所述吸收塔底部第二出液口通過管道連接、出口與所述吸收塔頂部第二進(jìn)液口通過管道連接；所述第一吸收單元吸收塔循環(huán)栗出口管道上設(shè)置水或稀硝酸進(jìn)口 ；所述第二吸收單元最后一個(gè)吸收塔的循環(huán)栗出口管道上設(shè)置水進(jìn)口 ；所述第三吸收單元最后一個(gè)吸收塔的循環(huán)栗出口管道上設(shè)置尿素、雙氧水混合溶液進(jìn)口 ；所述抽風(fēng)機(jī)進(jìn)口與來自生產(chǎn)過程中的硝煙排出口連接，所述抽風(fēng)機(jī)出口與所述第一吸收單元吸收塔底部硝煙進(jìn)口連接；
[0008]所述第一吸收單元吸收塔底部的第一出液口連接有出酸管道，所述出酸管道上設(shè)置有第一比重計(jì)，所述第一比重計(jì)后設(shè)置有閥門；所述第二吸收單元前兩個(gè)吸收塔底部的第一出液口連接有出酸管道，所述出酸管道上設(shè)置有第二比重計(jì)，所述第二比重計(jì)后設(shè)置有閥門。
[0009]優(yōu)選的，所述第二吸收單元的吸收塔為4個(gè)。
[0010]優(yōu)選的，所述第三吸收單元的吸收塔為2個(gè)。
[0011]一種硝化棉生產(chǎn)過程中硝煙的回收方法，包括以下步驟:
[0012](1)關(guān)閉第一吸收單元和第二吸收單元吸收塔連接管道上的閥門，向第一吸收單元吸收塔加水至吸收塔液位的10-30%，啟動(dòng)循環(huán)栗，水在吸收塔內(nèi)由上至下循環(huán)；
[0013](2)由第二吸收單元吸收塔循環(huán)栗上水進(jìn)口向第二吸收單元每個(gè)吸收塔內(nèi)加水至吸收塔液位的10-30%，啟動(dòng)所述每個(gè)吸收塔的循環(huán)栗，水在吸收塔內(nèi)由上至下循環(huán)；
[0014](3)來自生產(chǎn)工序的硝煙經(jīng)抽風(fēng)機(jī)由第一吸收單元的吸收塔底部硝煙進(jìn)口進(jìn)入第一吸收單元的吸收塔，進(jìn)行水洗；當(dāng)?shù)谝槐戎赜?jì)比重大于等于1.37時(shí)，第一比重計(jì)后閥門打開，出濃度為60%的硝酸，通過循環(huán)栗管道上的水進(jìn)口補(bǔ)水，使所述吸收塔液位為10-30% ；
[0015](4)將步驟(3)處理后得到的氣體由第二吸收單元的第一個(gè)吸收塔底部的硝煙進(jìn)口送入吸收塔，進(jìn)一步進(jìn)行水洗，當(dāng)?shù)诙戎赜?jì)比重大于等于1.18時(shí)，第二比重計(jì)后閥門打開，出濃度為30%的硝酸，通過循環(huán)栗管道上的水或稀硝酸進(jìn)口補(bǔ)水，使所述吸收塔液位為 10-30% ；
[0016](5)向第三吸收單元吸收塔注入尿素和雙氧水的混合液至吸收塔液位的10-30%，啟動(dòng)循環(huán)栗，混合液自所述吸收塔頂部的進(jìn)液口噴灑下落、循環(huán)，將步驟(4)水洗后得到的氣體通入第三吸收單元的吸收塔，用尿素和雙氧水混合液進(jìn)一步吸收處理后，氣體中氮氧化物濃度小于等于800ppm，排入大氣。
[0017]優(yōu)選的，所述步驟(3)中出酸后所述第一吸收單元吸收塔液位低時(shí)，打開第一吸收單元和第二吸收單元吸收塔連接管道上的閥門，將第二吸收單元的稀硝酸補(bǔ)充到第一吸收單元的吸收塔。
[0018]優(yōu)選的，在生產(chǎn)過程中所述步驟(4)第二吸收單元的補(bǔ)水量為400_3000L/h。
[0019]優(yōu)選的，步驟(5)中所述尿素和雙氧水混合液中尿素的質(zhì)量濃度為8-12%，雙氧水的質(zhì)量濃度為3-6%。
[0020]優(yōu)選的，經(jīng)所述步驟(5)處理后，氣體中氮氧化物濃度為500-800ppm。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供的硝化棉生產(chǎn)過程中硝煙的回收方法，采用多級(jí)水洗處理及尿素、雙氧水處理，整個(gè)處理過程中沒有工業(yè)廢鹽產(chǎn)生，吸收了其他吸收劑不容易吸收的一氧化氮，不造成二次污染，廢棄達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)；本發(fā)明可同時(shí)提供兩種濃度的硝酸，即30%和60%的硝酸，擴(kuò)展硝酸用戶，滿足硝酸產(chǎn)品的銷售需求，確保硝煙回收系統(tǒng)的正常運(yùn)行，提高硝煙回收的經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明提供的21的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖中標(biāo)記為:1、第一吸收單元，la、吸收塔，11、硝煙進(jìn)口，12、第一進(jìn)液口，13、第一出液口，14、第二出液口，15、硝煙排出口，16、第二進(jìn)液口 ；2、第二吸收單元，2a、吸收塔，21、硝煙進(jìn)口，22、第一進(jìn)液口，23、第一出液口，24、第二出液口，25、硝煙排出口，26、第二進(jìn)液口 ；3、第三吸收單元，3a、尿素、雙氧水混合溶液吸收塔，31、硝煙進(jìn)口，32、第一進(jìn)液口，33、第一出液口，34、第二出液口，35、硝煙排出口，36、第二進(jìn)液口，4、抽風(fēng)機(jī)，5、第一比重計(jì)，6、第二比重計(jì)，7、循環(huán)栗，8、水或稀硝酸進(jìn)口，9、水進(jìn)口，10、尿素、雙氧水混合溶液進(jìn)口。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0025]如圖1所示的本發(fā)明的硝化棉生產(chǎn)過程中硝煙回收裝置結(jié)構(gòu)示意圖，硝化